package basic_datastructure.linear;

/**
 * 链表的插入、删除和查找操作
 * 时间复杂度：
 *      查找操作的时间复杂度O(N)
 *      插入和删除时间复杂度O(1)
 */
public class LinkedListNode {
    //链表头节点
    private Node head;
    //链表尾节点
    private Node last;
    //链表长度
    private int size;

    /**
     * 链表插入元素
     *
     * @param data  插入元素
     * @param index 插入位置
     */
    public void insertNode(int data, int index) throws Exception {
        //边界判断
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("超出链表节点范围");
        }
        //创建一个要插入的新节点
        Node insertedNode = new Node(data);
        if (size == 0) {
            //空链表直接插入
            head = insertedNode;
            last = insertedNode;
        } else if (index == 0) {
            //插入头部
            insertedNode.next = head;
            head = insertedNode;
        } else if (index == size) {
            //插入尾部
//            last.next = insertedNode;
//            last = insertedNode;
            Node lastNode = get(index - 1);
            lastNode.next = insertedNode;
            lastNode = insertedNode;
        } else {
            //插入中间：先找到插入位置的前一个节点
            Node prevNode = get(index - 1);
            insertedNode.next = prevNode.next;
            prevNode.next = insertedNode;
        }
        size++;
    }

    public Node removeNode(int index) throws Exception {
        //边界判断
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("超出链表节点范围");
        }
        Node removedNode = null;
        if (index == 0){
            //删除头节点
            removedNode = head;
            head = head.next;
        }else if (index == size-1){
            //删除尾节点.size是链表元素个数，size-1是表尾元素
            Node prevNode = get(index - 1);
            removedNode = prevNode.next;
            prevNode.next = null;
            last = prevNode;
        }else {
            //删除中间节点
            Node prevNode = get(index - 1);
            //记录被删除的节点
            removedNode = prevNode.next;
            //记录被删除节点的下一个节点
            Node nextNode = prevNode.next.next;

            prevNode.next = nextNode;
        }
        size--;
        return removedNode;
    }

    /**
     * 链表查找元素
     *
     * @param index 查找的位置
     * @return
     */
    public Node get(int index) throws Exception {
        //边界判断
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IndexOutOfBoundsException("超出链表节点范围");
        }
        Node temp = head;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            temp = temp.next;
        }
        return temp;
    }

    /**
     * 输出链表
     */
    public void printLinkedList(){
        Node temp = head;
        while (temp != null){
            System.out.print(temp.data+" ");
            temp = temp.next;
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        LinkedListNode mylK = new LinkedListNode();

        mylK.insertNode(3,0);
        mylK.insertNode(7,1);
        mylK.insertNode(9,2);
        mylK.insertNode(5,3);
        mylK.insertNode(8,4);
        mylK.insertNode(6,1);
        mylK.printLinkedList();
        System.out.println();
        mylK.removeNode(5);
        mylK.printLinkedList();
    }
}

class Node {
    int data;
    Node next;

    Node(int data) {
        this.data = data;
    }
}
